ES2415857T3

ES2415857T3 - Method to automatically divide a parts program into fundamental operations

Info

Publication number: ES2415857T3
Application number: ES10723303T
Authority: ES
Inventors: Tullio Tolio; Paolo Maria Cobianchi; Paolo Moriggi
Original assignee: Politecnico di Milano
Current assignee: Politecnico di Milano
Priority date: 2009-04-07
Filing date: 2010-04-06
Publication date: 2013-07-29
Anticipated expiration: 2030-04-06
Also published as: WO2010116265A1; IT1392608B1; EP2417498B1; EP2417498A1; ITVI20090080A1

Abstract

Método para identificar automáticamente las operaciones de mecanizado realizadas según un programa depiezas (101) y las correspondientes instrucciones de código G contenidas en dicho programa de piezas (101), dichométodo comprende las siguientes etapas: a) proporcionar dicho programa de piezas (101); b) proporcionar una biblioteca (104) de herramientas de mecanizado que especifica las propiedadesgeométricas de las herramientas utilizadas por la máquina de CNC para la que ha sido escrito dichoprograma de piezas (101); c) proporcionar un modelo 3D (50) de la pieza mecanizada; caracterizado porque: dicho método comprende además las siguientes etapas: d) identificar características geométricas de la pieza mecanizada mediante la evaluación de dicho modelo 3D(50); e) simular la ejecución de dicho programa de piezas (101) para detectar la aparición de contactos entre dichasherramientas y cada una de dichas características geométricas basándose en las propiedades geométricasde las herramientas según se especifica en dicha biblioteca (104) de herramientas de mecanizado; f) determinar las operaciones de mecanizado y las correspondientes instrucciones de código G contenidas endicho programa de piezas (101) sobre la base de la detección de los contactos realizados en la etapa e).Method for automatically identifying the machining operations carried out according to a part program (101) and the corresponding G-code instructions contained in said part program (101), said method comprising the following steps: a) providing said part program (101); b) providing a library (104) of machining tools that specifies the geometric properties of the tools used by the CNC machine for which said part program (101) has been written; c) providing a 3D model (50) of the machined part; characterized in that: said method further comprises the following steps: d) identifying geometric characteristics of the machined part by evaluating said 3D model(50); e) simulating the execution of said part program (101) to detect the occurrence of contacts between said tools and each of said geometric features based on the geometric properties of the tools as specified in said library (104) of machining tools; f) determining the machining operations and the corresponding G code instructions contained in said part program (101) based on the detection of the contacts made in step e).

Description

Método para dividir automáticamente un programa de piezas en operaciones fundamentales Method to automatically divide a parts program into fundamental operations

Campo de la invención. Field of the invention.

La presente invención está relacionada con el campo de máquinas herramientas de control numérico computarizado (CNC). En particular, la presente invención está relacionada con el campo de programas de mecanizado (“programas de piezas”) para máquinas herramienta de control numérico computarizado. Aún más en particular, la presente invención está relacionada con el problema de convertir un programa de mecanizado tradicional, que tiene caracteres lineales, en un programa no lineal. La presente invención se refiere, por lo tanto, a la identificación automática de las distintas operaciones de mecanizado en un determinado programa de piezas de mecanizado para máquinas herramienta de control numérico computarizado. En particular, se identifican las instrucciones de mecanizado (“instrucciones de código G”) asociadas a cada operación de mecanizado realizada con el fin de obtener un producto acabado o semiacabado a partir de una pieza en bruto. En detalle, el método según la presente invención es capaz de identificar esas instrucciones de código G que establecen la eliminación de material por medio de herramientas, modificando de este modo la geometría original de la pieza en bruto. Por otra parte, la presente invención está relacionada con la asociación de la información geométrica relativa a las características reconocidas del producto acabado con las operaciones de mecanizado y, en consecuencia, con las instrucciones de código G. The present invention is related to the field of computer numerical control (CNC) machine tools. In particular, the present invention relates to the field of machining programs ("part programs") for computer numerical control machine tools. Even more particularly, the present invention is related to the problem of converting a traditional machining program, which has linear characters, into a non-linear program. The present invention therefore relates to the automatic identification of the different machining operations in a given program of machining parts for computer numerical control machine tools. In particular, the machining instructions ("G code instructions") associated with each machining operation performed in order to obtain a finished or semi-finished product from a blank are identified. In detail, the method according to the present invention is able to identify those G-code instructions that establish the removal of material by means of tools, thereby modifying the original geometry of the blank. On the other hand, the present invention is related to the association of geometric information related to the recognized characteristics of the finished product with the machining operations and, consequently, with the code G instructions.

Situation of the technique.

En el contexto más amplio de los procesos de mecanizado para la eliminación de material de componentes metálicos, la presente invención está relacionada con los procesos de mecanizado realizados mediante máquinas herramientas de control numérico computarizado (CNC). El principio detrás de los sistemas de control numérico computarizado está relacionado específicamente con dispositivos electrónicos capaces de leer e interpretar varias instrucciones y de conducir las herramientas apropiadas a lo largo de recorridos para eliminar partes del material de una pieza en bruto. In the broader context of the machining processes for the removal of material from metallic components, the present invention is related to the machining processes performed by computer numerical control (CNC) machine tools. The principle behind computerized numerical control systems is specifically related to electronic devices capable of reading and interpreting various instructions and driving the appropriate tools along paths to remove parts of the material from a blank.

Todas las instrucciones necesarias para realizar el proceso de mecanizado, los llamados códigos G, están contenidas en uno o más archivos de texto que se cargan en la memoria del control numérico computarizado de la máquina. Estos archivos se cargan antes de iniciar el proceso de mecanizado del producto con el que están relacionados. Todo el conjunto de archivos que tiene que ejecutar el control numérico representa el programa de piezas. El programa de piezas puede ser generado manualmente por un programador o automáticamente mediante un sistema CAM (Computer Aided Manufacturing, fabricación asistida por ordenador). Desde principios de la década de 1960, en los Estados Unidos, Electronic Industries Alliance (Alianza de Industrias Electrónicas) ha realizado varios intentos por estandarizar el formato de las instrucciones de los códigos G, llegando a la versión final aprobada en 1980 con el nombre RS274D. La Organización Internacional de Normalización reconoció el formato de los datos contenidos en la RS274D y propuso en 1982 la norma ISO 6983/1. Sin embargo, casi ninguno de los fabricantes de CNC se ha adaptado completamente a la norma ISO 6983/1. Esto se debe al hecho de que la creciente complejidad de las operaciones necesarias en las máquinas herramientas no ha sido acompañada de las actualizaciones apropiadas de este lenguaje de programación requerido por la norma y al hecho de que en el pasado era limitada la demanda de interoperabilidad de sistemas CNC. La mayoría de los fabricantes de CNC han añadido sus propias extensiones y variaciones al tipo de lenguaje requerido por la norma, especialmente para la representación de las instrucciones relacionadas con la transformación de los sistemas de referencia o para el empleo de funciones auxiliares de la máquina herramienta. Por otra parte, durante la última década, no se han introducido cambios en la manera en que se generan y se usan los programas de piezas. El actual método de generación de programas de piezas requiere que las diversas instrucciones se indiquen según una secuencia lineal dentro del propio programa de piezas, de modo que el control numérico pueda leer el programa de piezas de fila en fila y la máquina herramienta pueda ejecutar las instrucciones especificadas en cada fila. Esta naturaleza lineal del programa de piezas implica, sin embargo, varios inconvenientes, especialmente en el nivel de la planta de taller. All the instructions necessary to carry out the machining process, the so-called G codes, are contained in one or more text files that are loaded into the computer numerical control memory of the machine. These files are loaded before starting the machining process of the product with which they are related. The entire set of files that the numerical control has to execute represents the parts program. The parts program can be generated manually by a programmer or automatically by means of a CAM system (Computer Aided Manufacturing). Since the early 1960s, in the United States, Electronic Industries Alliance has made several attempts to standardize the format of G-code instructions, reaching the final version approved in 1980 under the name RS274D . The International Organization for Standardization recognized the format of the data contained in the RS274D and proposed in 1982 the ISO 6983/1 standard. However, almost none of the CNC manufacturers have fully adapted to ISO 6983/1. This is due to the fact that the increasing complexity of the operations required in machine tools has not been accompanied by the appropriate updates of this programming language required by the standard and the fact that in the past the demand for interoperability of CNC systems Most CNC manufacturers have added their own extensions and variations to the type of language required by the standard, especially for the representation of instructions related to the transformation of reference systems or for the use of auxiliary functions of the machine tool . On the other hand, during the last decade, no changes have been made in the way parts programs are generated and used. The current method of generating parts programs requires that the various instructions be indicated according to a linear sequence within the parts program itself, so that the numerical control can read the parts program from row to row and the machine tool can execute the instructions specified in each row. This linear nature of the parts program implies, however, several drawbacks, especially at the level of the workshop floor.

Cuando el técnico decide la secuencia de operaciones que se ejecutan dentro de un plan de proceso específico, introduce sólo restricciones de precedencia tecnológica entre las operaciones (por ejemplo, establece la ejecución de una operación de desbastado antes de una operación de acabado, una operación de taladrado antes de roscado, y así sucesivamente). Se introducen implícitamente otras restricciones de precedencia sólo debido a la necesidad de especificar un conjunto de operaciones en una secuencia lineal. Por consiguiente, esta naturaleza estática y estrictamente secuencial que caracteriza el conjunto de operaciones conduce a la imposibilidad de cambiar finalmente el orden original de procesamiento de las operaciones de mecanizado, mientras que satisface todas las restricciones de precedencia tecnológica. When the technician decides the sequence of operations that are executed within a specific process plan, he introduces only technological precedence restrictions between the operations (for example, he establishes the execution of a roughing operation before a finishing operation, an operation of drilling before threading, and so on). Other precedence restrictions are implicitly introduced only because of the need to specify a set of operations in a linear sequence. Consequently, this static and strictly sequential nature that characterizes the set of operations leads to the impossibility of finally changing the original order of processing of the machining operations, while satisfying all the technological precedence restrictions.

Otra característica relevante vinculada a la manera real de lectura y ejecución de un programa de piezas está relacionada con la pobre visibilidad y el pobre control de la secuencia de operaciones de mecanizado. Dado que el programa de piezas es una entidad monolítica en donde todas las operaciones de mecanizado, representadas implícitamente por las instrucciones del código G, no se pueden distinguir unas de otras, hay una posibilidad limitada de reaccionar de manera efectiva a eventos impredecibles. Por ejemplo, si una de las herramientas se daña durante las operaciones de mecanizado, podría ser una buena solución ir a realizar otras operaciones que no requieran la misma herramienta, en lugar de anular todo el programa de piezas. Al mismo tiempo, un programa de piezas interrumpido debe ser recuperado sin la necesidad de la intervención manual de un operario que lee el programa de piezas y especifica la fila desde la que el CNC tiene que iniciar nuevamente el proceso. Another relevant feature linked to the actual way of reading and executing a parts program is related to poor visibility and poor control of the sequence of machining operations. Since the parts program is a monolithic entity where all machining operations, implicitly represented by the G code instructions, cannot be distinguished from each other, there is a limited possibility of reacting effectively to unpredictable events. For example, if one of the tools is damaged during machining operations, it might be a good solution to go to perform other operations that do not require the same tool, instead of canceling the entire parts program. At the same time, an interrupted part program must be retrieved without the need for manual intervention by an operator who reads the part program and specifies the row from which the CNC has to start the process again.

Recientemente, durante la década de 1990, se introdujo una manera diferente de representar programas de piezas para máquinas herramientas de CNC. Según este planteamiento diferente, el ciclo de mecanizado (denominado también como “plan de proceso no lineal”) no está limitado a ningún aspecto concerniente a su ejecución y administración, de modo que el programa de piezas correspondiente se caracteriza únicamente por restricciones tecnológicas de precedencia efectiva entre las operaciones de mecanizado. Esto permite superar una serie de inconvenientes derivados de la naturaleza secuencial de los actuales programas de mecanizado con las máquinas herramientas de CNC. El programa de piezas, de hecho, ya no está representado por archivos que codifican una sola secuencia estática de instrucciones, pero surgen las posibilidades de representar el proceso según varias secuencias alternativas y elegir la secuencia efectiva de operaciones necesarias para el mecanizado de la pieza más tarde, durante la lectura operativa y la ejecución de etapas del programa. La unidad clave en el ámbito de este nuevo planteamiento es la operación fundamental de mecanizado. Esta entidad se caracteriza por las instrucciones acerca del recorrido que tiene que seguir la herramienta una vez que está en contacto con la pieza en bruto con el fin de eliminar material de ella para crear las características geométricas de la pieza acabada o semiacabada. Desde el punto de vista industrial, este nuevo planteamiento está ganando cada vez más consenso en los últimos años, varios usuarios de máquinas herramientas y de sistemas de mecanizado integrado se han dado cuenta de los posibles beneficios que este tipo de planteamiento puede garantizar (tal como menos tiempo para la planificación del programa de piezas y una gestión más sencilla de la planta de producción). No obstante, para que estas empresas mecánicas, el problema se plantea en la conversión de forma eficiente de los programas de mecanizado empleados en la actualidad para poder emplearlos siempre que se adopte el nuevo planteamiento sin necesidad de volver a programarlos totalmente de nuevo. El análisis de un programa de piezas con el objetivo de identificar en él las instrucciones concernientes a las operaciones individuales representa una actividad manual que, hoy en día, además de necesitar un tiempo de ejecución nada despreciable, también necesita personal altamente calificado con alto grado de experiencia y competencia en el campo del mecanizado CNC. Recently, during the 1990s, a different way of representing part programs for CNC machine tools was introduced. According to this different approach, the machining cycle (also referred to as the “non-linear process plan”) is not limited to any aspect concerning its execution and administration, so that the corresponding parts program is characterized only by technological restrictions of precedence effective between machining operations. This allows to overcome a series of inconveniences derived from the sequential nature of the current machining programs with CNC machine tools. The parts program, in fact, is no longer represented by files that encode a single static sequence of instructions, but the possibilities arise to represent the process according to several alternative sequences and choose the effective sequence of operations necessary for the machining of the part more late, during the operative reading and the execution of program stages. The key unit in the scope of this new approach is the fundamental machining operation. This entity is characterized by instructions on the path that the tool has to follow once it is in contact with the blank in order to remove material from it to create the geometric characteristics of the finished or semi-finished piece. From an industrial point of view, this new approach is gaining more and more consensus in recent years, several users of machine tools and integrated machining systems have realized the possible benefits that this type of approach can guarantee (such as less time for parts program planning and easier management of the production plant). However, for these mechanical companies, the problem arises in the efficient conversion of the machining programs currently used to be able to use them whenever the new approach is adopted without the need to reprogram them completely again. The analysis of a parts program with the objective of identifying in it the instructions concerning the individual operations represents a manual activity that, nowadays, in addition to needing an insignificant execution time, also needs highly qualified personnel with a high degree of experience and competence in the field of CNC machining.

Otras técnicas, tales como las técnicas concernientes a la programación STEP-NC, están dirigidas a la mejora de la continuidad de la información en la cadena CAD-CAM-CNC, permitiendo la obtención de ventajas comparables a las alcanzables por medio de los programas de piezas no lineales, sin embargo, no son directamente aplicables a los controles numéricos existentes en la actualidad. Estos sistemas requieren de hecho ajustes y modificaciones laboriosos y costosos para leer e interpretar programas de piezas STEP-NC. La solicitud de patente W02007/078025A1, por ejemplo, concierne a un método para convertir un programa tradicional de piezas en un programa de piezas según el formato STEP-NC. El funcionamiento de un programa de piezas en el formato STEP-NC requiere la implementación de modificaciones relevantes en el software del CNC ya que el formato STEP-NC no puede ser interpretado ni ejecutado por máquinas herramientas provistas de control numérico tradicional. El método según la presente invención, por lo tanto, difiere del estado de la técnica en que la información codificada del programa de piezas original no se traduce a otro idioma, sino que es desagregado y se lleva de regreso al nivel de las operaciones fundamentales, y puede ser interpretado directamente por el mismo sistema CNC empleado para ejecutar el programa de piezas original. Other techniques, such as the techniques concerning STEP-NC programming, are aimed at improving the continuity of the information in the CAD-CAM-CNC chain, allowing to obtain advantages comparable to those attainable through the programs of Nonlinear parts, however, are not directly applicable to the existing numerical controls. These systems do indeed require laborious and costly adjustments and modifications to read and interpret STEP-NC part programs. Patent application W02007 / 078025A1, for example, concerns a method for converting a traditional part program into a part program according to the STEP-NC format. The operation of a part program in the STEP-NC format requires the implementation of relevant modifications in the CNC software since the STEP-NC format cannot be interpreted or executed by machine tools provided with traditional numerical control. The method according to the present invention, therefore, differs from the state of the art in that the encoded information of the original parts program is not translated into another language, but is disaggregated and taken back to the level of the fundamental operations, and can be interpreted directly by the same CNC system used to execute the original parts program.

Alcance de la presente invención. Scope of the present invention.

A la luz de los problemas concernientes a la conversión de los programas de mecanizado tradicionales para máquinas de control numérico en programas que tengan un diseño diferente, el alcance de la presente invención es proporcionar un sistema y un método que permita superar dichos problemas. In the light of the problems concerning the conversion of traditional machining programs for numerical control machines into programs that have a different design, the scope of the present invention is to provide a system and method that allows to overcome said problems.

En particular, el alcance de la presente invención es proporcionar un sistema y un método que permitan la identificación rápida y fácil de instrucciones de mecanizado (“instrucciones de código G”) concernientes con las operaciones que se realizan en un programa de piezas para máquinas herramientas de CNC. Por otra parte, el alcance de la presente invención es proporcionar un sistema y un método que permitan la identificación de dichas instrucciones presentes en un programa de piezas independientemente de la arquitectura específica de la máquina herramienta de CNC. En particular, el alcance de la presente invención es proporcionar una salida que puede ser utilizada directamente por la propia máquina, sin necesidad de implementar modificaciones de software o hardware de la configuración en uso. In particular, the scope of the present invention is to provide a system and method that allow quick and easy identification of machining instructions ("G code instructions") concerning the operations performed in a machine tool parts program. CNC On the other hand, the scope of the present invention is to provide a system and a method that allow the identification of said instructions present in a part program regardless of the specific architecture of the CNC machine tool. In particular, the scope of the present invention is to provide an output that can be used directly by the machine itself, without the need to implement software or hardware modifications of the configuration in use.

Compendio de la invención. Compendium of the invention.

La presente invención está relacionada con un sistema y un método para identificar automáticamente operaciones de mecanizado individuales realizadas según un programa de piezas para máquinas herramientas de control numérico computarizado y las correspondientes instrucciones de código G realizadas según dicho programa de piezas. La presente invención se basa en la idea general de realizar simulaciones basadas en dicho programa de piezas y de identificar las operaciones y las correspondientes instrucciones de código G sobre la base de la detección de la aparición de contactos entre los modelos de las herramientas utilizadas y los modelos de los volúmenes que forman las características geométricas realizadas en la pieza mecanizada. The present invention relates to a system and a method for automatically identifying individual machining operations performed according to a part program for computer numerical control machine tools and the corresponding G code instructions performed according to said part program. The present invention is based on the general idea of carrying out simulations based on said part program and of identifying the operations and the corresponding G-code instructions based on the detection of the appearance of contacts between the models of the tools used and the models of the volumes that form the geometric characteristics realized in the mechanized piece.

Según una realización particularmente ventajosa de la presente invención, se proporciona un método para identificar automáticamente las operaciones de mecanizado realizadas según un programa de piezas y las correspondientes instrucciones de código G contenidas en dicho programa, que comprende las siguientes etapas: According to a particularly advantageous embodiment of the present invention, there is provided a method to automatically identify the machining operations performed according to a part program and the corresponding G code instructions contained in said program, which comprises the following steps:

a) proporcionar dicho programa de piezas; a) provide said part program;

b) proporcionar una biblioteca de herramientas de mecanizado que comprende las propiedades geométricas de las herramientas utilizadas por la máquina de CNC para la que ha sido escrito dicho programa de piezas; b) provide a library of machining tools comprising the geometric properties of the tools used by the CNC machine for which said part program has been written;

c) proporcionar un modelo 3D de la pieza mecanizada; c) provide a 3D model of the machined part;

d) identificar características geométricas de la pieza mecanizada mediante la evaluación de dicho modelo 3D; d) identify geometric characteristics of the machined part by evaluating said 3D model;

e) simular la ejecución de dicho programa de piezas para detectar la aparición de contactos entre dichas herramientas y cada una de dichas características geométricas basándose en las propiedades geométricas de las herramientas según se especifica en dicha biblioteca de herramientas de mecanizado; e) simulate the execution of said part program to detect the appearance of contacts between said tools and each of said geometric characteristics based on the geometric properties of the tools as specified in said machining tool library;

f) determinar las operaciones de mecanizado y las correspondientes instrucciones de código G contenidas en dicho programa de piezas sobre la base de la detección de los contactos realizados en la etapa e). f) determine the machining operations and the corresponding G code instructions contained in said part program based on the detection of the contacts made in step e).

Según una realización adicional de la presente invención, se proporciona un método para identificar automáticamente las operaciones de mecanizado realizadas según un programa de piezas y las correspondientes instrucciones de código G contenidas en dicho programa, comprende además proporcionar un modelo 3D de la pieza en bruto y determinar dicho modelo 3D de la pieza mecanizada sobre la base de una simulación del proceso de eliminación de material en dicho modelo 3D de la pieza en bruto, dicha simulación del proceso de eliminación de material se realiza sobre la base de dicho programa de piezas y dicha biblioteca de herramientas de mecanizado. According to a further embodiment of the present invention, there is provided a method to automatically identify the machining operations performed according to a part program and the corresponding G code instructions contained in said program, further comprising providing a 3D model of the blank and determining said 3D model of the machined part on the basis of a simulation of the material removal process in said 3D model of the blank, said simulation of the material removal process is performed on the basis of said part program and said machining tools library.

Según una realización adicional de la presente invención, se proporciona un método para identificar automáticamente las operaciones de mecanizado realizadas según un programa de piezas y las correspondientes instrucciones de código G contenidas en dicho programa de piezas, que comprende además generar un modelo 3D de cada una de las características geométricas identificadas. According to a further embodiment of the present invention, there is provided a method to automatically identify the machining operations performed according to a part program and the corresponding G code instructions contained in said part program, which further comprises generating a 3D model of each of the geometric characteristics identified.

Según una realización adicional de la presente invención, se proporciona un método para identificar automáticamente las operaciones de mecanizado realizadas según un programa de piezas y las correspondientes instrucciones de código G contenidas en dicho programa de piezas, que comprende además realizar comprobaciones de uniones en los modelos 3D de cada una de dichas características geométricas para distinguir las características geométricas caracterizadas por volúmenes que se cruzan, para eliminar el volumen de material en común de los modelos 3D de dichas características geométricas caracterizadas por volúmenes que se cruzan. According to a further embodiment of the present invention, there is provided a method to automatically identify the machining operations performed according to a part program and the corresponding G code instructions contained in said part program, which further comprises performing joint checks on the models 3D of each of said geometric characteristics to distinguish the geometric characteristics characterized by intersecting volumes, to eliminate the volume of material in common from the 3D models of said geometric characteristics characterized by intersecting volumes.

Según una realiza adicional de la presente invención, se proporciona un método para identificar automáticamente las operaciones de mecanizado realizadas según un programa de piezas y las correspondientes instrucciones de código G contenidas en dicho programa de piezas, que comprende además computar el volumen de material eliminado de cada característica geométrica durante cada contacto individual con las herramientas para resolver los posibles conflictos derivados de la aparición simultánea de un contacto entre una herramienta y dos o más características geométricas, la instrucción de código G que determinó el contacto múltiple está asignada a la operación de mecanizado relacionada con la característica geométrica para la que el volumen de material eliminado es mayor. According to a further embodiment of the present invention, a method is provided for automatically identifying the machining operations performed according to a part program and the corresponding G code instructions contained in said part program, which further comprises computing the volume of material removed from each geometric characteristic during each individual contact with the tools to solve the possible conflicts derived from the simultaneous appearance of a contact between a tool and two or more geometric characteristics, the G code instruction that determined the multiple contact is assigned to the machining operation related to the geometric characteristic for which the volume of material removed is greater.

Según una realización adicional de la presente invención, se proporciona un método para identificar automáticamente las operaciones de mecanizado realizadas según un programa de piezas y las correspondientes instrucciones de códigos G contenidas en dicho programa de piezas, que comprende además asignar un archivo de inspección que contiene un conjunto de información concerniente a la geometría específica de cada una de dichas características geométricas identificadas y de la posición y la orientación de dichas características geométricas. According to a further embodiment of the present invention, a method is provided for automatically identifying the machining operations performed according to a part program and the corresponding G code instructions contained in said part program, which further comprises assigning an inspection file containing a set of information concerning the specific geometry of each of said identified geometric characteristics and the position and orientation of said geometric characteristics.

Según una realización particularmente ventajosa de la presente invención, se proporciona un sistema para la identificación de las operaciones de mecanizado realizadas según un programa de piezas y de las correspondientes instrucciones de código G contenidas en dicho programa de piezas, que comprende un módulo de gestión adaptado para recibir como aporte dicho programa de piezas, una biblioteca de herramientas de mecanizado que especifica propiedades geométricas de las herramientas utilizadas por la máquina de CNC para la que se ha escrito dicho programa y un modelo 3D de la pieza mecanizada, y para sacar dichas operaciones de mecanizado realizadas según dicho programa de piezas y dichas instrucciones de código G correspondientes a dichas operaciones de mecanizado; y un módulo volumétrico adaptado para evaluar dicho modelo 3D de la pieza mecanizada para identificar las características geométricas de la pieza mecanizada; para simular la ejecución de dicho programa de piezas para detectar la aparición de contactos entre dichas herramientas y cada una de dichas características geométricas basadas en las propiedades geométricas de las herramientas tal como se especifica en dicha biblioteca de herramientas de mecanizado; determinar las operaciones de mecanizado y las correspondientes instrucciones de códigos G contenidas en dicho programa de piezas sobre la base de la detección de contactos entre dichas herramientas y dichas características geométricas. According to a particularly advantageous embodiment of the present invention, a system is provided for the identification of the machining operations performed according to a part program and of the corresponding G code instructions contained in said part program, which comprises an adapted management module to receive as contribution said part program, a machining tool library that specifies geometric properties of the tools used by the CNC machine for which said program has been written and a 3D model of the machined part, and to take out said operations of machining carried out according to said part program and said G code instructions corresponding to said machining operations; and a volumetric module adapted to evaluate said 3D model of the machined part to identify the geometric characteristics of the machined part; to simulate the execution of said part program to detect the appearance of contacts between said tools and each of said geometric characteristics based on the geometric properties of the tools as specified in said machining tool library; determine the machining operations and the corresponding G-code instructions contained in said part program based on the detection of contacts between said tools and said geometric characteristics.

Según una realización adicional de la presente invención, se proporciona un sistema para la identificación de las operaciones de mecanizado realizadas según un programa de piezas y de las correspondientes instrucciones de código G contenidas en dicho programa de piezas, que comprende además un módulo volumétrico adaptado para recibir como aporte un modelo 3D de la pieza en bruto y que comprende además una unidad de simulación de mecanizado adaptada para simular el proceso de eliminación de material en dicho modelo 3D de la pieza en bruto sobre la base de dicho programa de piezas y dicha biblioteca de herramientas de mecanizado, para determinar dicho modelo 3D de la pieza mecanizada. According to a further embodiment of the present invention, a system is provided for the identification of the machining operations performed according to a part program and the corresponding G code instructions contained in said part program, which further comprises a volumetric module adapted for receive as input a 3D model of the blank and which also includes a machining simulation unit adapted to simulate the process of removing material in said 3D model of the blank based on said part program and said library of machining tools, to determine said 3D model of the machined part.

Según una realización adicional de la presente invención, se proporciona un sistema para la identificación de las operaciones de mecanizado realizadas según un programa de piezas y de las correspondientes instrucciones de código G contenidas en dicho programa de piezas, que comprende un módulo volumétrico adaptado además para generar un modelo 3D de cada una de dichas características geométricas. According to a further embodiment of the present invention, a system is provided for the identification of the machining operations performed according to a part program and the corresponding G code instructions contained in said part program, which comprises a volumetric module further adapted for generate a 3D model of each of these geometric characteristics.

Según una realización adicional de la presente invención, se proporciona un sistema para la identificación de las operaciones de mecanizado realizadas según un programa de piezas y de las correspondientes instrucciones de códigos G contenidas en dicho programa de piezas, que comprende un módulo volumétrico adaptado además para realizar comprobaciones de uniones de los modelos 3D de cada una de dichas características geométricas para distinguir las características geométricas caracterizadas por volúmenes que se cruzan y realizar sustracciones booleanas recíprocas entre los volúmenes de dichas características geométricas caracterizadas por volúmenes que se cruzan para eliminar el volumen común de material de los modelos 3D de dichas características geométricas caracterizadas por volúmenes que se cruzan. According to a further embodiment of the present invention, a system is provided for the identification of the machining operations performed according to a part program and the corresponding G code instructions contained in said part program, which comprises a volumetric module further adapted for carry out checks of joints of the 3D models of each of said geometric characteristics to distinguish the geometric characteristics characterized by intersecting volumes and perform reciprocal Boolean subtractions between the volumes of said geometric characteristics characterized by intersecting volumes to eliminate the common volume of 3D model material of said geometric features characterized by intersecting volumes.

Según una realización adicional de la presente invención, se proporciona un sistema para la identificación de las operaciones de mecanizado realizadas según un programa de piezas y de las correspondientes instrucciones de códigos G contenidas en dicho programa de piezas, que comprende un módulo volumétrico adaptado además para computar el volumen de material eliminado de cada característica geométrica durante cada contacto individual con las herramientas y que comprende además una unidad de análisis de informes adaptada para resolver los posibles conflictos derivados de la aparición simultánea de un contacto entre una herramienta y dos o más características geométricas, asignar la instrucción de código G que determinó el contacto múltiple con la operación de mecanizado correspondiente a la característica geométrica para la que el volumen de material eliminado es superior. According to a further embodiment of the present invention, a system is provided for the identification of the machining operations performed according to a part program and the corresponding G code instructions contained in said part program, which comprises a volumetric module further adapted for compute the volume of material removed from each geometric characteristic during each individual contact with the tools and which also includes a report analysis unit adapted to resolve possible conflicts arising from the simultaneous appearance of a contact between a tool and two or more geometric characteristics , assign the G code instruction that determined the multiple contact with the machining operation corresponding to the geometric characteristic for which the volume of material removed is greater.

Según una realización particularmente ventajosa de la presente invención, se proporciona un sistema para la identificación de las operaciones de mecanizado realizadas según un programa de piezas y de las correspondientes instrucciones de código G contenidas en dicho programa, que comprende un módulo de gestión adaptado además para asignar un archivo de inspección que contiene un conjunto de información concernientes a la geometría específica de cada una de dichas características geométricas identificadas y la posición y la orientación de dichas características geométricas. According to a particularly advantageous embodiment of the present invention, a system is provided for the identification of the machining operations performed according to a program of parts and of the corresponding G code instructions contained in said program, which comprises a management module further adapted for assign an inspection file containing a set of information concerning the specific geometry of each of said identified geometric characteristics and the position and orientation of said geometric characteristics.

Breve descripción de los dibujos. Brief description of the drawings.

La Figura 1 representa las etapas principales que, a partir de los datos aportados, permiten al método proporcionar los datos de salida según una realización particular de la presente invención. Figure 1 represents the main steps that, from the data provided, allow the method to provide the output data according to a particular embodiment of the present invention.

La Figura 2 representa la arquitectura general del método inventado según una realización particular de la presente invención. Figure 2 represents the general architecture of the invented method according to a particular embodiment of the present invention.

La Figura 3 muestra el primer flujo de análisis del método inventado según una realización particular de la presente invención, en donde los submódulos implicados reciben aportes de datos y proporcionan una salida intermedia. Figure 3 shows the first flow of analysis of the invented method according to a particular embodiment of the present invention, wherein the submodules involved receive data inputs and provide an intermediate output.

La Figura 4 muestra el segundo flujo de análisis del método inventado según una realización particular de la presente invención, en donde los submódulos implicados reciben la salida intermedia proporcionada por el primer flujo descrito en la Figura 3 y proporciona la salida final. Figure 4 shows the second analysis flow of the invented method according to a particular embodiment of the present invention, wherein the submodules involved receive the intermediate output provided by the first flow described in Figure 3 and provide the final output.

Descripción detallada. Detailed description.

En lo sucesivo, la presente invención se describe haciendo referencia a realizaciones particulares como se muestra en las Figuras adjuntas. No obstante, la presente invención no se limita a las realizaciones particulares descritas en la siguiente descripción detallada y mostradas en las Figuras, sino más bien, las realizaciones descritas simplemente ejemplifican varios aspectos de la presente invención cuyo alcance se define en las reivindicaciones. Hereinafter, the present invention is described with reference to particular embodiments as shown in the attached Figures. However, the present invention is not limited to the particular embodiments described in the following detailed description and shown in the Figures, but rather, the described embodiments simply exemplify several aspects of the present invention whose scope is defined in the claims.

Nuevas modificaciones y variaciones de la presente invención serán evidentes para los expertos en la técnica. La presente descripción se ha de considerar, por lo tanto, como que comprende todas dichas modificaciones y/o variaciones de la presente invención cuyo alcance se define en las reivindicaciones. New modifications and variations of the present invention will be apparent to those skilled in the art. The present description must therefore be considered as comprising all such modifications and / or variations of the present invention whose scope is defined in the claims.

La Figura 1 muestra esquemáticamente las tres etapas principales realizadas según una realización particular de la presente invención. En primer lugar, sobre la base de los datos aportados 10 (en el caso que se muestra en la Figura 1, el programa de piezas 101 y la arquitectura de máquina CNC 102) y otra información secundaria (el modelo 3D de la pieza en bruto 103 y la biblioteca 104 de herramientas de mecanizado), se ejecuta la simulación de mecanizado (etapa A). El objetivo de esta primera etapa es la generación de un modelo detallado de la pieza mecanizada que comprenda la información concerniente a las características geométricas realizadas por medio de las diferentes operaciones de mecanizado. Figure 1 schematically shows the three main stages performed according to a particular embodiment of the present invention. First, based on the data provided 10 (in the case shown in Figure 1, the parts program 101 and the CNC machine architecture 102) and other secondary information (the 3D model of the blank 103 and the machining tools library 104), the machining simulation is executed (step A). The objective of this first stage is the generation of a detailed model of the machined part that includes the information concerning the geometric characteristics made by means of the different machining operations.

Como alternativa, si ya está disponible un modelo 3D adecuado de la pieza acabada, la primera simulación de mecanizado no es necesaria, porque no hay necesidad de generar estas características geométricas. As an alternative, if a suitable 3D model of the finished part is already available, the first machining simulation is not necessary, because there is no need to generate these geometric characteristics.

En esta fase se realiza el proceso de reconocimiento de características geométricas de las características geométricas del modelo 3D de la pieza mecanizada o, como alternativa, del modelo 3D de la pieza acabada (etapa B). El objetivo de esta tarea es doble. En primer lugar, se genera la información geométrica concerniente a cada una de las características geométricas reconocidas según determinadas normas, en segundo lugar, se generan modelos 3D correspondientes a estas características geométricas. En el ámbito de esta invención, la expresión “característica geométrica” se refiere a una entidad geométrica de una pieza acabada caracterizada por el hecho de haber sido generada por medio de la eliminación de un determinado volumen de material de la pieza en bruto. Algunos ejemplos no exhaustivos de características geométricas comprenden, por ejemplo, caras planas, huecos, surcos, escalones, agujeros y secciones extruídas (para obtener una descripción completa de tales características geométricas es posible consultar la norma ISO 14649-10). In this phase, the process of recognition of geometric characteristics of the geometric characteristics of the 3D model of the machined part or, alternatively, of the 3D model of the finished part (stage B) is carried out. The objective of this task is twofold. In the first place, the geometric information concerning each of the recognized geometric characteristics according to certain standards is generated, secondly, 3D models corresponding to these geometric characteristics are generated. Within the scope of this invention, the expression "geometric characteristic" refers to a geometric entity of a finished piece characterized by the fact that it has been generated by eliminating a certain volume of material from the blank. Some non-exhaustive examples of geometric features include, for example, flat faces, gaps, grooves, steps, holes and extruded sections (for a complete description of such geometric features it is possible to consult ISO 14649-10).

Finalmente, la identificación de las instrucciones de código G se consigue por medio de simulaciones adicionales de mecanizado que permiten obtener coincidencias entre los modelos 3D de las características geométricas, las operaciones de mecanizado necesarias para obtener dichas características geométricas y los códigos G presentes en el programa 101 de piezas (etapa C). Finally, the identification of the G code instructions is achieved by means of additional machining simulations that allow to obtain coincidences between the 3D models of the geometric characteristics, the machining operations necessary to obtain said geometric characteristics and the G codes present in the program 101 pieces (stage C).

La salida 30 del método está representada por la secuencia 301 de operaciones de mecanizado, es decir, la secuencia de operaciones realizadas según el programa de piezas y los correspondientes archivos 302 de códigos G de operaciones de mecanizado, que contienen las instrucciones de código G que representan los recorridos de las herramientas asociadas a cada operación de mecanizado. Por otra parte, el método proporciona el archivo de inspección 303 que contiene un conjunto de información relativa a la geometría de las diversas características geométricas junto con sus posiciones y orientaciones. The output 30 of the method is represented by the sequence 301 of machining operations, that is, the sequence of operations performed according to the parts program and the corresponding G code files 302 of machining operations, which contain the G code instructions that they represent the paths of the tools associated with each machining operation. On the other hand, the method provides inspection file 303 that contains a set of information related to the geometry of the various geometric characteristics along with their positions and orientations.

La Figura 2 muestra la arquitectura general del método según una realización particular de la presente invención. La arquitectura principal 20 recibe los datos aportados 10 que comprende el programa de piezas 101 y la arquitectura 102 de la máquina CNC. La arquitectura principal 20 comprende dos módulos, el módulo volumétrico 201 y el módulo de gestión 202. El módulo volumétrico 201 está dirigido principalmente a realizar tareas de cómputo y simulación empleando geometrías tridimensionales. El módulo volumétrico 201 comprende el submódulo 2011 de simulación de mecanizado y el submódulo CAD-CAM 2012. Figure 2 shows the general architecture of the method according to a particular embodiment of the present invention. The main architecture 20 receives the input data 10 comprising the parts program 101 and the architecture 102 of the CNC machine. The main architecture 20 comprises two modules, the volumetric module 201 and the management module 202. The volumetric module 201 is mainly directed to perform computation and simulation tasks using three-dimensional geometries. Volumetric module 201 comprises sub-module 2011 of machining simulation and sub-module CAD-CAM 2012.

El submódulo 2011 de simulación de mecanizado permite la interpretación del programa de piezas 101 y la simulación del proceso de eliminación de material del modelo tridimensional de la pieza en bruto 103 por medio de la geometría de las herramientas descritas en la biblioteca 104 de herramientas de mecanizado. The 2011 machining simulation sub-module allows the interpretation of the part program 101 and the simulation of the material removal process of the three-dimensional model of the blank 103 by means of the geometry of the tools described in the library 104 of machining tools .

El submódulo de CAD-CAM 2012 se utiliza para reconocer las características geométricas del modelo tridimensional después de la simulación de mecanizado y para generar los modelos tridimensionales que forman dichas características geométricas. The sub-module of CAD-CAM 2012 is used to recognize the geometric characteristics of the three-dimensional model after the machining simulation and to generate the three-dimensional models that form these geometric characteristics.

El módulo de gestión 202 tiene como objetivo realizar tareas de gestión tales como la gestión del intercambio de información entre los diversos submódulos y contiene “la inteligencia” de todo el método. El módulo de gestión 202 comprende el submódulo 2021 compilador de proyecto y el submódulo 2022 de generación archivo de códigos G. The management module 202 aims to perform management tasks such as the management of information exchange between the various submodules and contains "the intelligence" of the entire method. The management module 202 comprises the submodule 2021 project compiler and the submodule 2022 generating code file G.

El submódulo 2021 compilador de proyecto permite iniciar el método, gestionar toda la información necesaria en una Submodule 2021 project compiler allows you to start the method, manage all the necessary information in a

o más entidades de proyecto y gestionar los aportes y salidas entre los diversos submódulos. or more project entities and manage the contributions and outputs between the various submodules.

El submódulo 2022 de generación de archivo de códigos G es capaz de llevar a cabo un análisis integrado de las salidas intermedias de los diversos submódulos durante la ejecución del método. The 2022 G code file generation sub-module is capable of carrying out an integrated analysis of the intermediate outputs of the various sub-modules during the execution of the method.

Al final, la arquitectura principal 20 proporciona la salida 30. En particular, la arquitectura principal 20 saca la secuencia 301 de operaciones de mecanizado, los archivos 302 de códigos G de mecanizado que contienen las instrucciones que representan los recorridos de las herramientas asociadas a cada operación de mecanizado y el archivo de inspección 303 que contiene la información relativa a la geometría específica, la posición y la orientación de cada una de las características geométricas. In the end, the main architecture 20 provides the output 30. In particular, the main architecture 20 takes out the sequence 301 of machining operations, the files 302 of machining G codes containing the instructions representing the paths of the tools associated with each machining operation and inspection file 303 containing information regarding the specific geometry, position and orientation of each of the geometric characteristics.

En la Figura 3, se encuentra esquematizada la primera parte del flujo de análisis realizado según una realización particular de la presente invención. Al principio, los datos de salida 10 son gestionados por el submódulo 2021 compilador de proyecto. El submódulo 2021 compilador de proyecto comprende dos unidades, la unidad 2021a de comprobación de aportes y la unidad de compilación 2021b. In Figure 3, the first part of the analysis flow performed according to a particular embodiment of the present invention is schematized. At first, the output data 10 is managed by submodule 2021 project compiler. The submodule 2021 project compiler comprises two units, the input verification unit 2021a and the compilation unit 2021b.

En particular, la arquitectura 102 de máquina CNC es analizada en primer lugar por la unidad 2021a de comprobación de aportes. La unidad 2021a de comprobación de aportes compara la información contenida en la arquitectura 102 de máquina CNC con el contenido de la biblioteca 2011a de máquinas CNC incluida en el submódulo 2011 de simulación de mecanizado, con el fin de identificar la correcta arquitectura virtual para interpretar y simular específicamente el programa de piezas 101. In particular, the CNC machine architecture 102 is first analyzed by the input verification unit 2021a. The input verification unit 2021a compares the information contained in the CNC machine architecture 102 with the contents of the 2011 CNC machine library included in the 2011 machining simulation sub-module, in order to identify the correct virtual architecture to interpret and specifically simulate the parts program 101.

En particular, la biblioteca 2011a de máquinas CNC comprende la biblioteca CNC 2011b y la biblioteca 2011c de máquinas. La biblioteca CNC 2011b contiene emuladores CNC. Cada emulador CNC es representado por un archivo de texto en donde se declaran las palabras que tiene que interpretar el CNC, así como las funciones que han de realizarse durante la lectura del programa de piezas. En particular, están presentes los archivos de emulación CNC específicos para los modelos CNC más difundidos (por ejemplo, para "GE Fanuc", "Siemens", "NUM", "Heidenhain", etc.) para poder interpretar básicamente todos las posibles programas de piezas de código G. In particular, the library 2011a of CNC machines comprises the CNC library 2011b and the library 2011c of machines. The 2011b CNC library contains CNC emulators. Each CNC emulator is represented by a text file where the words to be interpreted by the CNC are declared, as well as the functions that must be performed during the reading of the parts program. In particular, specific CNC emulation files are present for the most widespread CNC models (for example, for "GE Fanuc", "Siemens", "NUM", "Heidenhain", etc.) to be able to interpret basically all possible programs of pieces of code G.

La biblioteca 2011c de máquinas comprende varias configuraciones de máquina. También en este caso hay archivos de texto específicos que representan varias configuraciones de máquinas disponibles. Por ejemplo, hay representaciones de máquinas de tres ejes, cuatro ejes y cinco ejes, con husillo horizontal o vertical, y considerando todas las posibles configuraciones topológicas. Según la arquitectura 102 de máquina CNC específica, por tanto se selecciona la arquitectura adecuada (la máquina combinada con el CNC) de la biblioteca 2011a de máquinas CNC. The machine library 2011c comprises several machine configurations. Also in this case there are specific text files that represent various machine configurations available. For example, there are representations of three-axis, four-axis and five-axis machines, with horizontal or vertical spindle, and considering all possible topological configurations. According to the specific CNC machine architecture 102, therefore the appropriate architecture (the machine combined with the CNC) of the library 2011a of CNC machines is selected.

Una vez que se han comprobado los datos aportados 10, se añade y comprueba otra información secundaria para la ejecución de la simulación. En particular, tanto el modelo 3D de la pieza en bruto 103 como la biblioteca 104 de herramientas de mecanizado son comprobados por la unidad 2021a de comprobación de aportes. Con respecto al modelo 3D de la pieza en bruto 103, si es necesario, la unidad 2021a de comprobación de aportes puede utilizar la unidad 2012a de conversión de modelo CAD del submódulo CAD-CAM 2012 con el fin de convertir esos formatos del modelo 3D de la pieza en bruto que no son compatibles en un formato que sea compatible con el formato requerido por el submódulo 2011 de simulación de mecanizado. Once the data provided 10 has been verified, other secondary information is added and checked for the execution of the simulation. In particular, both the 3D model of the blank 103 and the machining tool library 104 are checked by the input verification unit 2021a. With respect to the 3D model of the blank 103, if necessary, the contribution verification unit 2021a can use the CAD model conversion unit 2012a of the CAD-CAM 2012 submodule in order to convert those 3D model formats of the blank that are not compatible in a format that is compatible with the format required by the 2011 submodule of machining simulation.

El contenido de la biblioteca 104 de herramientas de mecanizado (en particular, la información relativa a longitudes de herramientas, diámetros de herramientas, tipos de herramientas y el número de dientes de cada herramienta) se analiza y se convierte en un formato que pueda ser leído por el submódulo 2011 de simulación de mecanizado. Dicha biblioteca de herramientas de mecanizado está representada típicamente por un archivo de texto que se puede descargar directamente desde el control numérico de la máquina herramienta. The content of the machining tool library 104 (in particular, information regarding tool lengths, tool diameters, tool types and the number of teeth of each tool) is analyzed and converted into a format that can be read by submodule 2011 of machining simulation. Said machining tool library is typically represented by a text file that can be downloaded directly from the numerical control of the machine tool.

Por otro lado, si la biblioteca 104 de herramientas de mecanizado está codificada manualmente en una simple hoja de papel, la unidad 2021a de comprobación de aportes permite utilizar la unidad 2011d de creación de herramientas contenida en el módulo 2011 de simulación de mecanizado, con el fin de crear dicho archivo. On the other hand, if the machining tool library 104 is manually coded on a single sheet of paper, the input verification unit 2021a allows the use of the tool creation unit 2011d contained in the machining simulation module 2011, with the in order to create said file.

La unidad 2011d de creación de herramientas gestiona la definición de todas las herramientas que están contenidas en la biblioteca 104 de herramientas de mecanizado. En particular, las diversas herramientas se codifican mediante un número de identificación (número de identificación que representa el número de la herramienta a la que hace referencia el programa de piezas 101), y se caracterizan por una cierta longitud, diámetro, número de dientes de corte y el tipo de herramienta (por ejemplo, una fresa plana, una fresa redonda, una fresa de bola, una broca o una herramienta perfiladora definida por un conjunto apropiado de parámetros geométricos). The tool creation unit 2011d manages the definition of all the tools that are contained in the machining tools library 104. In particular, the various tools are encoded by an identification number (identification number representing the number of the tool referred to in the part program 101), and are characterized by a certain length, diameter, number of teeth of cutting and type of tool (for example, a flat mill, a round mill, a ball mill, a drill or a profiling tool defined by an appropriate set of geometric parameters).

En esta fase, la unidad de compilación 2021b realiza la reunión de la información procedente de la unidad 2021a de comprobación de aportes. Toda esta información es escrita apropiadamente por la unidad de compilación 2021b en el archivo principal de proyecto 40, que es un archivo de texto. El archivo principal de proyecto 40 se caracteriza por una estructura de árbol de la información y define un esquema preciso de simulación en donde, en el nivel apropiado de la estructura jerárquica, se especifica la ruta de los archivos que contienen la información aportada. El archivo principal de proyecto 40 representa una de las salidas intermedias producida por el submódulo 2021 compilador de proyecto y el aporte intermedio para el submódulo 2011 de simulación de mecanizado. In this phase, the compilation unit 2021b collects the information from the 2021a contribution verification unit. All this information is properly written by the compilation unit 2021b in the main project file 40, which is a text file. The main project file 40 is characterized by an information tree structure and defines a precise simulation scheme where, at the appropriate level of the hierarchical structure, the path of the files containing the information provided is specified. The main project file 40 represents one of the intermediate outputs produced by submodule 2021 project compiler and the intermediate input for submodule 2011 of machining simulation.

Utilizando la información especificada en el archivo principal de proyecto 40, la unidad 2011e de simulación de mecanizado incluida en el submódulo 2011 de simulación de mecanizado lleva a cabo la simulación de mecanizado. En particular, la unidad 2011e de simulación de mecanizado está provista de un núcleo cinemático, que lee el programa de piezas, lo interpreta por medio del emulador de CNC, y mueve los ejes de la máquina virtual con el fin de simular el recorrido seguido por las herramientas reales. Por lo tanto, las instrucciones de códigos G especificadas en el programa de piezas 101 son interpretadas y traducidas en recorridos de herramientas o funciones de mecanizado, de modo que las herramientas especificadas en la biblioteca 104 de herramientas de mecanizado eliminan trozos de material del modelo 3D de la pieza en bruto 103. Después de que el programa de piezas 101 ha sido procesado por completo por la unidad 2011e de simulación de mecanizado, está disponible el resultado de la simulación de mecanizado, es decir, el modelo 3D de la pieza mecanizada. Using the information specified in the main project file 40, the 2011e machining simulation unit included in the 2011 machining simulation submodule performs the machining simulation. In particular, the 2011e machining simulation unit is provided with a kinematic core, which reads the parts program, interprets it through the CNC emulator, and moves the virtual machine axes in order to simulate the path followed by The real tools. Therefore, the G-code instructions specified in the part program 101 are interpreted and translated into toolpaths or machining functions, so that the tools specified in the machining tool library 104 remove pieces of material from the 3D model of the blank 103. After the part program 101 has been completely processed by the machining simulation unit 2011e, the result of the machining simulation is available, that is, the 3D model of the machining part.

No obstante, este nuevo modelo sólido no contiene todavía la información necesaria para llevar a cabo el método y, por consiguiente, debe ser exportado en un formato que contenga la información concerniente a las características geométricas generadas. El modelo tridimensional de la pieza mecanizada es tomado de este modo a su cargo por la unidad 2011f de exportación de modelo 3D. La unidad 2011f de exportación de modelo 3D realiza la exportación de las características geométricas generadas y permite obtener un modelo 3D de la pieza mecanizada 50 desde el submódulo 2011 de simulación de mecanizado. However, this new solid model does not yet contain the information necessary to carry out the method and, therefore, must be exported in a format that contains the information concerning the geometric characteristics generated. The three-dimensional model of the machined part is thus taken over by the 2011f 3D model export unit. The 2011f 3D model export unit performs the export of the generated geometric characteristics and allows a 3D model of the machined part 50 to be obtained from the 2011 machining simulation sub-module.

El modelo 3D de la pieza mecanizada 50 representa el aporte intermedio del submódulo CAD-CAM 2012. The 3D model of the machined part 50 represents the intermediate contribution of the CAD-CAM 2012 submodule.

Como ya se ha indicado, si hay disponible un modelo 3D de la pieza acabada, incluso como alternativa al modelo 3D de la pieza en bruto 103, no es necesario realizar la simulación de mecanizado descrita hasta el momento, porque la información relativa a las características geométricas de la pieza mecanizada se puede extraer también del modelo tridimensional de la pieza acabada. As already indicated, if a 3D model of the finished part is available, even as an alternative to the 3D model of the blank 103, it is not necessary to perform the machining simulation described so far, because the information related to the characteristics The geometric part of the machined part can also be extracted from the three-dimensional model of the finished part.

El objetivo principal del submódulo de CAD-CAM 2012 consiste en reconocer las mencionadas características geométricas y generar modelos 3D específicos para cada una de estas características. El modelo 3D de la pieza mecanizada 50 o, como alternativa, el modelo 3D de la pieza acabada es tomado como aporte por el submódulo de CAD-CAM 2012a, en donde la unidad 2012b de reconocimiento de características geométricas realiza un reconocimiento semiautomático de las características geométricas. The main objective of the CAD-CAM 2012 submodule is to recognize the aforementioned geometric characteristics and generate specific 3D models for each of these characteristics. The 3D model of the machined part 50 or, alternatively, the 3D model of the finished part is taken as input by the CAD-CAM 2012a submodule, where the 2012b unit of recognition of geometric characteristics performs a semi-automatic recognition of the characteristics geometric

La mayoría de las características geométricas se reconocen fácilmente y la información acerca de sus geometrías se genera automáticamente según la biblioteca 2012e de características geométricas incluida en la unidad 2012b de reconocimiento de características. La biblioteca 2012e de características geométricas es una colección de esquemas de clasificación empleados para clasificar las características geométricas reconocidas sobre la base de ciertas normas empleadas típicamente para representar e intercambiar datos concernientes a los productos (p.ej. norma ISO 14649-10 o norma ISO 10303-AP238, por mencionar las más comunes). Most geometric features are easily recognized and information about their geometries is automatically generated according to the 2012e library of geometric features included in the 2012b feature recognition unit. The 2012e library of geometric characteristics is a collection of classification schemes used to classify recognized geometric characteristics based on certain standards typically used to represent and exchange data concerning products (eg ISO 14649-10 or ISO standard 10303-AP238, to mention the most common).

La unidad 2012b de reconocimiento de características geométricas, funciona de manera integrada con la unidad 2012c de comprobación de geometría y la unidad de diseño 2012d. Tan pronto como se reconoce una característica geométrica, la información relativa es transferida a la unidad de diseño 2012d, en la que se genera un modelo 3D que representa el volumen sólido de la característica geométrica. Cuando se crean todos estos modelos sólidos, la unidad 2012c de comprobación de geometría realiza una comprobación de uniones, con el objetivo de distinguir las características geométricas caracterizadas por volúmenes que se cruzan (por ejemplo, dos agujeros que penetran uno en otro se caracterizan por un volumen de material común). Si la unidad 2012c de comprobación de geometría encuentra algunas de las características que tienen esta propiedad, se vuelven a enviar a la unidad de diseño 2012d con el fin de realizar sustracciones booleanas recíprocas entre sus volúmenes. De esta forma, el volumen de material común entre dos o incluso más características se elimina del modelo 3D de cada característica. El objetivo es definir cada característica geométrica de la pieza con el volumen de material más preciso. The unit 2012b of recognition of geometric characteristics, works in an integrated way with the unit 2012c of geometry check and the unit of design 2012d. As soon as a geometric characteristic is recognized, the relative information is transferred to the 2012d design unit, in which a 3D model that represents the solid volume of the geometric characteristic is generated. When all these solid models are created, the geometry check unit 2012c performs a joint check, in order to distinguish the geometric characteristics characterized by intersecting volumes (for example, two holes that penetrate one into another are characterized by a volume of common material). If the geometry check unit 2012c finds some of the features that have this property, they are sent back to the 2012d design unit in order to perform reciprocal Boolean subtractions between their volumes. In this way, the volume of common material between two or even more features is removed from the 3D model of each feature. The objective is to define each geometric characteristic of the piece with the most precise volume of material.

Una vez que se han diseñado, comprobado y finalmente ajustado los modelos tridimensionales asociados a las diferentes características geométricas mecanizadas, el submódulo de CAD-CAM 2012 los almacena en un formato conveniente de archivo (por ejemplo, el mismo formato utilizado para representar el modelo 3D de la pieza en bruto 103 durante la simulación de mecanizado). Por lo tanto, la salida intermedia del submódulo de CAD-CAM 2012 está compuesta por los modelos 3D de las características geométricas 60, es decir por una lista de archivos en los que está contenida la información relativa a la geometría de las características geométricas. Cada uno de los modelos tridimensionales se almacena utilizando el mismo sistema de referencia de coordenadas que caracteriza el modelo 3D de la pieza mecanizada 50; esto se hace con el fin de representar de manera eficaz el volumen de material asociado a una característica en una posición específica y gestionar fácilmente las etapas subsiguientes del método de la presente invención. Los modelos 3D de las características geométricas 60 representan también el aporte intermedio para el submódulo 2021 compilador de proyecto que cierra el primer bucle del método según una realización particular de la presente invención. Once the three-dimensional models associated with the different mechanized geometric characteristics have been designed, tested and finally adjusted, the CAD-CAM 2012 sub-module stores them in a convenient file format (for example, the same format used to represent the 3D model of the blank 103 during machining simulation). Therefore, the intermediate output of the CAD-CAM 2012 submodule is composed of 3D models of geometric characteristics 60, that is to say, a list of files containing the information related to the geometry of geometric characteristics. Each of the three-dimensional models is stored using the same coordinate reference system that characterizes the 3D model of the machined part 50; This is done in order to effectively represent the volume of material associated with a characteristic in a specific position and easily manage the subsequent steps of the method of the present invention. The 3D models of the geometric features 60 also represent the intermediate input for the submodule 2021 project compiler that closes the first loop of the method according to a particular embodiment of the present invention.

En esta fase, la unidad de compilación 2021b se ocupa de nuevo del archivo principal de proyecto 40, actualizándolo con la información generada en el primer bucle de análisis y añade otros parámetros necesarios para llevar a cabo las etapas adicionales del método. Por lo tanto, la salida intermedia de la unidad de compilación 2021b es el archivo principal de proyecto actualizado 70. La información relativa a los modelos 3D de las características geométricas 60 es insertada en el archivo principal de proyecto actualizado 70 por la unidad de compilación 2021, y se especifican otras propiedades relevantes que permiten que la unidad 2011e de simulación de mecanizado rastree los contactos entre las diversas herramientas y los modelos 3D de las características geométricas 60. In this phase, the compilation unit 2021b again deals with the main project file 40, updating it with the information generated in the first analysis loop and adding other parameters necessary to carry out the additional steps of the method. Therefore, the intermediate output of the compilation unit 2021b is the main updated project file 70. The information related to the 3D models of the geometric characteristics 60 is inserted in the main project file updated 70 by the compilation unit 2021 , and other relevant properties are specified that allow the machining simulation unit 2011e to track the contacts between the various tools and the 3D models of the geometric features 60.

Las etapas del método según la realización particular de la presente invención descritas hasta ahora se realizan según lo esquematizado en la Figura 3, con el fin de obtener la información necesaria para definir la geometría de cada característica geométrica del producto y los modelos tridimensionales que representan el volumen sólido de dichas características geométricas. Por otra parte, el primer flujo de análisis finaliza con la generación del archivo principal de proyecto actualizado 70, en donde toda la información necesaria para llevar al cabo el método es escrita automáticamente por la unidad de compilación 2021b. The steps of the method according to the particular embodiment of the present invention described so far are carried out as outlined in Figure 3, in order to obtain the necessary information to define the geometry of each geometric characteristic of the product and the three-dimensional models representing the solid volume of said geometric characteristics. On the other hand, the first analysis flow ends with the generation of the updated main project file 70, where all the information necessary to carry out the method is automatically written by the compilation unit 2021b.

El segundo flujo del análisis realizado según una realización particular de la presente invención se esquematiza en la Figura 4. En este segundo ciclo, la unidad 2011e de simulación de mecanizado utiliza la información almacenada en el archivo principal de proyecto actualizado 70 para ejecutar nuevas simulaciones de mecanizado. El objetivo de estas nuevas simulaciones de mecanizado es detectar, durante la ejecución del programa de piezas 101, la aparición de contactos entre las diversas características geométricas (cuyos volúmenes sólidos están representados por los modelos 3D de las características geométricas 60) y las diversas herramientas (cuyas geometrías se especifican en la biblioteca 104 de herramientas de mecanizado). El proceso está soportado por la función de detección de contacto 2011g de la unidad 2011e de simulación de mecanizado. La función de detección de contacto 2011g permite identificar cuando dos elementos específicos llegan a cierta distancia relativa durante la simulación de mecanizado. En particular, esta función se utiliza para identificar cuando una herramienta interfiere con el modelo 3D de una característica geométrica, eliminando de material del mismo. Debido a las propiedades establecidas en el archivo principal de proyecto actualizado 70, la activación de la función de detección de contacto 2011g permite a la unidad 2011e de simulación de mecanizado guardar tanto la instrucción individual de código G que causa un contacto como la medida del volumen eliminado de la característica geométrica. Por ejemplo, la función de detección de contacto 2011g puede reconocer la siguiente situación: La “herramienta ID 7” entra en contacto con la característica geométrica “agujero redondo 1” eliminando “252,4187 unidades de material” mientras realiza la instrucción “G98G81R2Z-3.5K0”. De esta manera, la función de detección de contacto 2011g considera sólo las instrucciones de códigos G que originan un contacto efectivo entre las herramientas y los volúmenes de las características geométricas. Es exactamente en esta manera cómo es posible identificar con precisión los códigos G vinculados a las operaciones de mecanizado que empiezan desde el programa de piezas 101. La función de detección de contacto 2011g trabaja de manera integrada con la función 2011h de construcción de informes. Cada vez que es detectado un contacto entre una característica geométrica y una herramienta por la función de detección de contacto 2011g, la última lee del programa de piezas 101 la instrucción de código G que ha causado este contacto, la asocia a un número progresivo y la almacena, junto con el nombre de la herramienta implicada, el nombre de la característica geométrica implicada y el volumen de material eliminado, en un archivo temporal apropiado. The second flow of the analysis performed according to a particular embodiment of the present invention is schematized in Figure 4. In this second cycle, the machining simulation unit 2011e uses the information stored in the updated main project file 70 to execute new simulations of machining The objective of these new machining simulations is to detect, during the execution of the parts program 101, the appearance of contacts between the various geometric characteristics (whose solid volumes are represented by the 3D models of the geometric characteristics 60) and the various tools ( whose geometries are specified in the library 104 of machining tools). The process is supported by the 2011g contact detection function of the 2011e machining simulation unit. The 2011g contact detection function allows you to identify when two specific elements reach a certain relative distance during machining simulation. In particular, this function is used to identify when a tool interferes with the 3D model of a geometric characteristic, removing material from it. Due to the properties set in the updated main project file 70, the activation of the contact detection function 2011g allows the machining simulation unit 2011e to save both the individual G code instruction that causes a contact and the volume measurement removed from the geometric feature. For example, the contact detection function 2011g can recognize the following situation: "Tool ID 7" comes into contact with the geometric characteristic "round hole 1" by eliminating "252.4187 units of material" while performing the instruction "G98G81R2Z- 3.5K0 ” In this way, the contact detection function 2011g considers only the G-code instructions that give rise to an effective contact between the tools and the volumes of the geometric characteristics. It is exactly in this way that it is possible to accurately identify the G codes linked to the machining operations that start from the parts program 101. The 2011g contact detection function works in an integrated manner with the 2011h report construction function. Each time a contact between a geometric characteristic and a tool is detected by the contact detection function 2011g, the last one reads from the part program 101 the G code instruction that caused this contact, associates it with a progressive number and the It stores, together with the name of the tool involved, the name of the geometric feature involved and the volume of material removed, in an appropriate temporary file.

Después del segundo ciclo de simulación de mecanizado, la información almacenada en el archivo temporal es escrita en el informe 80 de simulación de mecanizado por la función 2011h de construcción de informes. El informe 80 de simulación de mecanizado es un archivo de texto en donde se almacena toda la información relativa a lo que ha sucedido durante esta segunda simulación de mecanizado. Información adicional, además de la información previamente proporcionada por el archivo temporal, se escribe en el informe 80 de simulación de mecanizado: para cada contacto de herramienta/característica geométrica, se almacena el valor real de algunos parámetros tecnológicos (velocidad de aproximación de la herramienta, velocidad y sentido de rotación del husillo, empleo de líquido lubricante-de refrigeración, etc.). After the second machining simulation cycle, the information stored in the temporary file is written in the machining simulation report 80 by the 2011h report construction function. The machining simulation report 80 is a text file where all the information related to what happened during this second machining simulation is stored. Additional information, in addition to the information previously provided by the temporary file, is written in the 80 machining simulation report: for each tool contact / geometric feature, the actual value of some technological parameters is stored (tool approach speed , speed and direction of rotation of the spindle, use of lubricant-cooling liquid, etc.).

El informe 80 de simulación de mecanizado representa la nueva salida intermedia del submódulo 2011 de simulación de mecanizado y el aporte del submódulo 2022 de generación de archivo de códigos G. The machining simulation report 80 represents the new intermediate output of the machining simulation submodule 2011 and the contribution of the code generation submodule 2022 G.

La tarea final del método inventado se realiza por medio del submódulo 2022 de generación de archivo de códigos G, que comprende la unidad 2022a de análisis de informes y la unidad 2022b de escritura de archivo de códigos G. El informe 80 de simulación de mecanizado es tomado como aporte por la unidad 2022a de análisis de informes con el fin de seleccionar la información necesaria, para reconstruir su flujo correcto y para resolver los posibles conflictos presentes en los datos almacenados. Con el fin de obtener la secuencia verdadera de operaciones de mecanizado, la unidad 2022a de análisis de informes analiza todos los contactos presentes en el informe 80 de simulación de mecanizado, que son ordenados y almacenados en un nuevo archivo temporal empleando la información dada por el número progresivo almacenado durante el segundo ciclo de simulación. Durante la fase de ordenación de los contactos, pueden surgir conflictos derivados del hecho de que una cierta instrucción de código G ha determinado una interferencia simultánea entre una cierta herramienta y dos o más características geométricas, de modo que en el informe 80 de simulación de mecanizado la misma instrucción de código G (identificada por el mismo número progresivo) está presente tantas veces como el número de características geométricas implicadas. Dado que una cierta instrucción de código G debe asociarse unívocamente a una y sólo una operación fundamental de mecanizado, sólo se mantiene el caso de código G correspondiente a la operación relacionada con la característica geométrica para la que la eliminación de un volumen de material ha sido mayor entre todos los distintos casos de la misma instrucción de código G, mientras que los otros casos son ignorados. Este tipo de situación podría surgir, por ejemplo, a causa de algunas ejecuciones extra programadas según las que, durante las fases de aproximación y separación, la herramienta entra en contacto no sólo con la característica geométrica a mecanizar sino también con una o más características geométricas adyacentes a la misma. The final task of the invented method is carried out by means of the sub-module 2022 for generating G-code files, which comprises the report analysis unit 2022a and the code-writing unit 2022b G. The machining simulation report 80 is taken as input by the report analysis unit 2022a in order to select the necessary information, to reconstruct its correct flow and to resolve the possible conflicts present in the stored data. In order to obtain the true sequence of machining operations, the report analysis unit 2022a analyzes all the contacts present in the machining simulation report 80, which are sorted and stored in a new temporary file using the information given by the progressive number stored during the second simulation cycle. During the contact sorting phase, conflicts may arise arising from the fact that a certain G-code instruction has determined simultaneous interference between a certain tool and two or more geometric characteristics, so that in machining simulation report 80 The same G code instruction (identified by the same progressive number) is present as many times as the number of geometric characteristics involved. Since a certain G code instruction must be uniquely associated with one and only one fundamental machining operation, only the case of G code corresponding to the operation related to the geometric characteristic is maintained for which the removal of a volume of material has been higher among all the different cases of the same G-code instruction, while the other cases are ignored. This type of situation could arise, for example, because of some extra programmed executions according to which, during the approximation and separation phases, the tool comes into contact not only with the geometric characteristic to be machined but also with one or more geometric characteristics adjacent to it.

Al final, el nuevo archivo temporal que comprende la secuencia de instrucciones de códigos G es tomada por la unidad 2022b de escritura de archivo de códigos G. La unidad 2022b de escritura de archivos de códigos G lee esta secuencia desde el principio y crea un archivo de texto para cada operación de mecanizado hasta que se llega al final de la secuencia de instrucciones de código G. Cada archivo de texto contiene las instrucciones de código G necesarias para realizar la operación dada de mecanizado. In the end, the new temporary file comprising the sequence of G code instructions is taken by the G code file writing unit 2022b. The G code file writing unit 2022b reads this sequence from the beginning and creates a file. of text for each machining operation until the end of the sequence of G code instructions is reached. Each text file contains the G code instructions necessary to perform the given machining operation.

El submódulo 2022 de generación de archivo de códigos G devuelve la salida 30, es decir, la secuencia 301 de operaciones de mecanizado y los archivos relacionados 302 de códigos G de operaciones de mecanizado. Por otra parte, el submódulo 2022 de generación de archivo de códigos G enriquece el conjunto de información, que caracteriza cada característica geométrica también con las operaciones de mecanizado relacionadas y proporciona el archivo 303 de inspección de características como otra salida adicional. Toda esta información representa la salida final del método. Sub-module 2022 for generating G-code files returns output 30, that is, sequence 301 of machining operations and related files 302 of G-codes for machining operations. On the other hand, sub-module 2022 of G code file generation enriches the set of information, which characterizes each geometric characteristic also with the related machining operations and provides the feature inspection file 303 as another additional output. All this information represents the final output of the method.

Advantages of the invention.

La presente invención permite identificar, en un programa genérico de piezas para mecanizado CNC, las operaciones de mecanizado que, bajo la apariencia de instrucciones de códigos G, se utilizan para eliminar material de una pieza en bruto con el fin de crear las diversas características geométricas de una pieza acabada o semiacabada. The present invention makes it possible to identify, in a generic program of parts for CNC machining, the machining operations which, under the guise of G-code instructions, are used to remove material from a blank in order to create the various geometric characteristics of a finished or semi-finished piece.

El método descrito en la presente invención representa la primera etapa hacia la conversión de un programa de piezas lineal, que tiene de este modo una naturaleza secuencial en la representación de las instrucciones de mecanización, en un programa de piezas no lineal. En particular, el método según la presente invención proporciona como salida la secuencia verdadera de operaciones de mecanizado ejecutadas según el programa original de piezas, junto con los archivos de códigos G asociados a cada operación de mecanizado. Un archivo de códigos Ge es un archivo de texto que comprende instrucciones de códigos G adaptadas para ejecutar una determinada operación de mecanizado fundamental y, de este modo, que comprende una pequeña parte del programa de piezas original. The method described in the present invention represents the first stage towards the conversion of a linear parts program, which thus has a sequential nature in the representation of the machining instructions, in a non-linear parts program. In particular, the method according to the present invention provides the true sequence of machining operations performed according to the original parts program, together with the G-code files associated with each machining operation. A Ge code file is a text file that comprises G code instructions adapted to perform a certain fundamental machining operation and, thus, comprising a small part of the original parts program.

Por otra parte, el método proporciona como salida, sobre la base de ciertas normas de representación, un conjunto de información relativa a las características geométricas de la pieza mecanizada y algunos parámetros tecnológicos importantes (velocidad de aproximación de la herramienta, velocidad y sentido de rotación del husillo, empleo de líquido lubricante o de refrigeración, etc.) que caracterizan a cada operación de mecanizado. El objetivo es combinar las instrucciones de códigos G que caracterizan las diversas operaciones de mecanizado con la información relativa a la geometría específica que genera cada operación de mecanizado sobre la pieza en bruto y los parámetros tecnológicos empleados por las propias operaciones. On the other hand, the method provides, on the basis of certain representation standards, a set of information related to the geometric characteristics of the machined part and some important technological parameters (tool approach speed, speed and direction of rotation of the spindle, use of lubricating or cooling liquid, etc.) that characterize each machining operation. The objective is to combine the G code instructions that characterize the various machining operations with the information related to the specific geometry generated by each machining operation on the blank and the technological parameters used by the operations themselves.

El método de la presente invención identifica las instrucciones de códigos G que provocan un contacto entre el volumen de una herramienta y el de una de las características geométricas de la pieza por medio de simulaciones apropiadas de mecanizado del programa de piezas original. En el caso de múltiples contactos, es decir, en el caso de que una sola instrucción de código G determina simultáneamente un contacto de una herramienta con dos o más características geométricas, se asigna razonablemente a la operación fundamental concerniente a la característica geométrica para la que el volumen de material eliminado ha sido superior. The method of the present invention identifies the G-code instructions that cause a contact between the volume of a tool and that of one of the geometric characteristics of the part by means of appropriate machining simulations of the original parts program. In the case of multiple contacts, that is, in the case that a single G-code instruction simultaneously determines a tool contact with two or more geometric characteristics, it is reasonably assigned to the fundamental operation concerning the geometric characteristic for which The volume of material removed has been higher.

Por un lado, la posibilidad de simular cualquier programa de piezas, escrito acorde con especificaciones CNC dadas, permite que el método proporcione una salida que todavía cumple dichas especificaciones CNC. Por otro lado, las instrucciones buscadas de código G, es decir, aquellas instrucciones que provocan un contacto entre la herramienta y la pieza, típicamente están representadas por la parte del vocabulario de código G que mejor cumple con las normas (por ejemplo G01, G02, etc.). Por lo tanto, la invención permite la interoperabilidad de los sistemas debido a que varias de las instrucciones de códigos G son directamente ejecutables incluso en configuraciones CNC que son diferentes de las que se dan como aporte. On the one hand, the possibility of simulating any part program, written in accordance with the given CNC specifications, allows the method to provide an output that still meets those CNC specifications. On the other hand, the G code search instructions, that is, those instructions that cause a contact between the tool and the part, are typically represented by the part of the G code vocabulary that best meets the standards (for example G01, G02 , etc.). Therefore, the invention allows the interoperability of the systems because several of the G-code instructions are directly executable even in CNC configurations that are different from those given as input.

La posibilidad de identificar claramente las instrucciones de códigos G correspondientes a las diversas operaciones de mecanizado soporta por otra parte la conservación y la actualización de los programas de piezas. Por ejemplo, las posibles modificaciones del programa de piezas realizadas durante las fases de prueba podrían ser detectadas y devueltas a los departamentos técnicos que se ocupan de la generación del programa de piezas, con el fin de evitar pérdidas de tiempo para la realización en el futuro de la misma actividad. De lo contrario, es muy probable que estas modificaciones o actualizaciones de las instrucciones contenidas en un programa de piezas se pierdan y sean necesarias, en el futuro, otras pruebas en el mismo programa de piezas o en un programa de piezas similar. Por otra parte, dado que cualquier modificación en las características geométricas de un producto a menudo requiere también una modificación en el recorrido de la herramienta correspondiente, este tipo de situación podría ser fácilmente manejada por los departamentos de programación actuando solo sobre los archivos de códigos G implicados en la modificación, sin necesidad de tener en cuenta todo el programa de piezas. The possibility of clearly identifying the G-code instructions corresponding to the various machining operations also supports the preservation and updating of part programs. For example, possible modifications of the parts program made during the test phases could be detected and returned to the technical departments that deal with the generation of the parts program, in order to avoid wasting time in the future. of the same activity. Otherwise, it is very likely that these modifications or updates to the instructions contained in a parts program will be lost and other tests in the same parts program or a similar parts program will be necessary in the future. On the other hand, since any modification in the geometric characteristics of a product often also requires a modification in the path of the corresponding tool, this type of situation could easily be handled by the programming departments acting only on the G-code files. involved in the modification, without having to take into account the entire parts program.

Finalmente se requiere menos aporte de información para ejecutar el método según la presente invención. Por otra parte, esta información es fácil de encontrar en los departamentos técnicos y de programación o incluso a nivel de la planta de taller debido a que son datos esenciales para realizar incluso las piezas mecanizadas más comunes. Esto permite ahorrar tiempo total necesario para obtener los datos de salida y al mismo tiempo permite aumentar la aplicabilidad efectiva de la invención y su empleo en la práctica industrial. Por otra parte, cada etapa realizada por el método se caracteriza por un alto nivel de automatización para minimizar la necesidad de intervenciones manuales. La invención permite por lo tanto la fácil y rápida realización de una actividad que usualmente requiere una notable experiencia y pérdida de tiempo. Finally, less information is required to execute the method according to the present invention. On the other hand, this information is easy to find in the technical and programming departments or even at the workshop plant level because they are essential data to perform even the most common machined parts. This allows to save the total time necessary to obtain the output data and at the same time allows to increase the effective applicability of the invention and its use in industrial practice. On the other hand, each stage performed by the method is characterized by a high level of automation to minimize the need for manual interventions. The invention therefore allows the easy and rapid performance of an activity that usually requires a remarkable experience and wasted time.

Claims

1. Method for automatically identifying the machining operations performed according to a part program (101) and the corresponding G code instructions contained in said part program (101), said method comprises the following steps:

a) providing said part program (101);

b) provide a library (104) of machining tools that specifies the geometric properties of the tools used by the CNC machine for which said part program (101) has been written;

c) provide a 3D model (50) of the machined part;

characterized in that:

said method further comprises the following steps:

d) identify geometric characteristics of the machined part by evaluating said 3D model (50);

e) simulate the execution of said part program (101) to detect the appearance of contacts between said tools and each of said geometric characteristics based on the geometric properties of the tools as specified in said library (104) of machining tools ;

f) determine the machining operations and the corresponding G code instructions contained in said part program (101) based on the detection of the contacts made in step e).

2. Method according to claim 1, characterized by: said step c) comprises:

c1) provide a 3D model of the blank (103); c2) determining said 3D model (50) of the machined part on the basis of a simulation of the material removal process in said 3D model of the blank (103), said simulation of the material removal process is performed on the base of said part program (101) and said library

(104) of machining tools.

3. 3.: Método según una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que: dicha etapa d) comprende además: Method according to one of claims 1 or 2, characterized by: said step d) further comprises:

d1) generate a 3D model (60) of each of said geometric characteristics.

4. Four.: Método según la reivindicación 3, caracterizado por que: dicha etapa d) comprende además: Method according to claim 3, characterized by: said step d) further comprises:

d2) perform union checks on the 3D models of each of said geometric characteristics to distinguish the geometric characteristics characterized by intersecting volumes;

d3) perform reciprocal Boolean subtractions between the volumes of said geometric characteristics characterized by the intersecting volumes, to eliminate the common material volume of the 3D models of said geometric characteristics characterized by the intersecting volumes.

5. 5.: Método según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que: dicha etapa e) comprende además: Method according to one of claims 1 to 4, characterized by: said step e) further comprises:

e1) identify each of the G code instructions of said part program (101), which causes a contact between at least one of said tools and at least one of said geometric characteristics.

6. 6.: Método según la reivindicación 5, caracterizado por que: dicha etapa e) comprende además: Method according to claim 5, characterized by: said step e) further comprises:

e2) for each G code instruction identified in said step e1), compute the volume of material removed from the geometric feature during contact with the tool.

7. 7.: Método según la reivindicación 5, caracterizado por que: dicha etapa e) comprende además: Method according to claim 5, characterized by: said step e) further comprises:

e3) storing each of said G code instructions identified in said stage e1) in a temporary file together with the information about the volume of material removed according to the computation in said stage e2), the tool and the geometric characteristic involved in the contact .

8. 8.: Método según una de las reivindicaciones 1 a 7, Method according to one of claims 1 to 7,

characterized by:

said step f) further comprises:

f1) assign the possible G-code instruction that causes a concurrent contact between a given tool and two or more geometric characteristics for the machining operation concerning that geometric characteristic characterized by the greater volume of material removed.

f2), determine the characteristic inspection file (303) comprising a set of information related to the geometric specifications, as well as the position and orientation of each of said geometric characteristics identified in step d).

9. Method to convert a traditional linear parts program (101) into a non-linear parts program,

characterized by:

said method comprises identifying the machining operations performed according to said traditional linear parts program (101) and the corresponding G code instructions contained in said traditional linear parts program according to the method of one of claims 1 to 7.

10. System adapted to identify the machining operations performed according to a part program and the corresponding G code instructions contained in said part program, wherein said system is adapted to receive a contribution from said part program (101), a library (104) of machining tools that specifies the geometric properties of the tools used by the CNC machine for which said part program (101) and a 3D model (50) of the machined part have been written;

characterized by:

said system comprises a volumetric module (201) adapted to:

> evaluate said 3D model (50) of the machined part to identify the geometric characteristics of the machined part;

> simulate the execution of said part program (101) to detect the appearance of contacts between said tools and each of said geometric characteristics based on the geometric properties of the tools as specified in said library (104) of machining tools;

and because:

said system comprises a management module (202) adapted to:

> determining the machining operations and the corresponding G code instructions contained in said part program (101) on the basis of the detection of contacts between said tools and said geometric characteristics;

> remove said machining operations and said corresponding G code files with the G code instructions identified in said part program (101).

11. System according to claim 10, characterized in that:

said volumetric module (201) is further adapted to receive a contribution from a 3D model of the blank

(103) and said volumetric module (201) further comprises a machining simulation unit (2011e) adapted to simulate the material removal process in said 3D model of the blank (103) on the basis of said part program (101) and said library (104) of machining tools for determining said 3D model (50) of the machined part.

12. 12.: Sistema según una de las reivindicaciones 10 o 11, caracterizado por que: System according to one of claims 10 or 11, characterized in that:

said volumetric module (201) is further adapted to generate a 3D model (60) of each of said geometric characteristics.

13. 13.: Sistema según la reivindicación 12, System according to claim 12,

characterized by:

said volumetric module (201) further comprises a geometry check unit (2012c) adapted to perform joint checks of the 3D models of each of said geometric characteristics, to distinguish the characteristics characterized by intersecting volumes and a design unit (2012d) adapted to perform reciprocal Boolean subtractions between the volumes of said geometric characteristics characterized by intersecting volumes to eliminate the common material volume of 3D models of said geometric characteristics characterized by intersecting volumes.

14. System according to one of claims 10 to 13,

characterized by:

said volumetric module (201) further comprises a machining simulation unit (2011e) adapted to identify each of the G code instructions of said part program (101) that causes the appearance of a contact between at least one of said tools and at least one of said geometric characteristics.

15. System according to claim 14,

characterized by:

said machining simulation unit (2011e) is further adapted to compute, for each instruction identified in G code, the volume of material removed from the geometric characteristic during contact with the tool.

16. System according to claim 14,

characterized by:

said machining simulation unit (2011e) is further adapted to store each of said G code instructions in a temporary file together with the information about the computed volume of material removed, the tool and the geometric characteristic involved in the contact.

17. System according to one of claims 10 to 16,

characterized by:

said management module (202) further comprises a sub-module (2022) for generating G code files adapted to: assign the possible G code instruction that causes a concurrent contact between a given tool and two or more geometric characteristics with the operation of machining concerning that geometric characteristic characterized by the greater volume of material removed; determining a feature inspection file (303) comprising a set of information relating to geometric specifications, as well as the position and orientation of each of said geometric characteristics of said 3D model (50) of the machined part.

18. System for converting a traditional linear parts program (101) into a non-linear parts program,

characterized by:

said system comprises a system adapted to identify the machining operation performed according to said traditional linear parts program (101) and the corresponding G code instructions according to one of claims 10 to 17.